高电压与绝缘技术课程设置

高电压与绝缘技术概述PPT课件

在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么
高压电气设备
变压器
电容性设备
电力电缆
发电机
GIS ···
在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么
三相线损 △P = 3I2R
其中I =
P 3U cos
;
R=
l S
△P =
P2 l U 2 S cos2
P2l U2S
R：导线电阻
：导线电阻率
l：导线长度
S：导线截面积
P：传输功率
U：线路电压
在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么
高压电网向特高压电网发展的历程
中国， 1949年新中国成立后，按电网发展统一电压等级，逐渐形成经济合理的电压等级系列：
1952年，用自主技术建设了110kV输电线路，逐渐形成京津唐110kV输电网； 1954年，建成丰满至李石寨220kV输电线路，随后继续建设辽宁电厂至李石寨，阜新电厂至青堆子等220kV线路，迅速形成东北电网220kV骨干网架； 1972 年建成330kV 刘家峡— 关中输电线路，全长534km，随后逐渐形成西北电网330kV骨干网架； 1981年建成500kV姚孟—武昌输电线路，全长595km。
在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么

高电压技术第四章教材课程

破坏性试验（耐压试验）：指在绝缘上施加高于工作电压的试验电压，直接检验绝缘的耐压水平。交流耐压、直流耐压、冲击耐压
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3 绝缘检查性试验
一. 绝缘电阻和吸收比测量
绝缘电阻是反应电介质的的绝缘状态最基本的综合性特性参数；
通过绝缘电阻可以判断电气设备是否受潮严重或存在缺陷；
电气设备大多采用组合式绝缘和层式结构；电气设备在直流电压作用下有明显的吸收现象
在电路中产生一个随时间而衰减的吸收电流；可以测量在加压后不同衰减时刻的电流比或者
绝缘电阻。
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1. 多层介质的吸收现象
i
11
C1
U
2
2
U C2
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R1
U 1
R2
U
2
i
随时间ｔ↑，ｉ最终达Ig ，
• 2.将实验场所恢复整剂，仪器、仪表及拆除的导线应整齐地放回原处，切除电源、关灯关窗后方离开实验室。
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▼绝缘试验的类型
非破坏性试验（检查性试验）：指在较低的电压
下或用其他不损伤绝缘的方法测量绝缘的各种特性，由此判断绝缘内部的缺陷。绝缘电阻和吸收比、泄漏电流、介质损耗角正切、电压分布、局部放电、油中溶解气体的色谱分析
Rx
R3(12R42C42) 2R42C4CN
∴
tg
1
RxCx
R4C4
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∵
2f 100 取
R4
10000
则：tgR 4C 41 01 0 40 C 4C 4(F )
3. 西林电桥接线
正接线：Ｄ点接地，Ｃ点接高压，试品两端不能接地。电桥

高电压与绝缘技术简介PPT课件

变压器电压等级/kV
110 220 330～500 合计
166 84
20
270
19
8
4
31
20 10
2
32
15
9
10
34
6
4
2
12
226 115
38
379
55 821 20 733 3 829 80 383
0.41 0.55 0.99 0.47
(1) 随着变压器电压等级的提高，故障台率明显升高，330～500 kV变压器故障台率是110 kV的两倍以上；
p0 T
流注理论：适用于压力较高气体的击穿，认为电子碰撞电离及空间光电离是维
持自持放电的主要因素，同时考虑了空间电荷对电场的影响。
正流注：电子崩先从阴极到阳极，在阳极附近形成正、负带电质点构成的等离
子体，然后再从阳极贯穿阴极，整个间隙击穿。
负流注：电子崩尚未贯穿间隙即形成流注，流注再贯穿气隙。
流注理论与汤逊理论的比较
介电强度
均匀电场与不均匀电场
(1)采用电场不均匀系数来描述电场的不均匀程度，f=1为均匀电场，f<2
为稍不均匀电场；f>4为极不均匀电场。
f Emax
Eav
式中，Emax为最大场强；Eav=U ；U为间隙上的电压；d为电极间最
短的绝缘距离。
d
(2)根据能否维持电晕放电来区分。若不均匀到能维持电晕放电，则是极不均匀电场；若不能维持稳定的电晕放电，一旦放电达到自持，则整个间隙立即击穿，就称为稍不均匀电场或均匀电场。
电压的分类持续作用电压－直流电压工频电压冲击电压－雷电冲击电压操作冲击电压
均匀电场中的击穿电压稍不均匀电场中击穿电压的估算

《高电压绝缘技术》第3章

高电压与绝缘技术专业培训课程2009年7月23日高电压绝缘技术High Voltage Insulation Technology U n i v e r s i t y n J i a o t o n g 西安交通大学高电压技术教研室© 2009 X i ’a 丁卫东wdding@ 029********y r i g h t 029-********第三章：气体中的沿面放电和高压绝缘子Xi’an Jiaotong University 《高电压绝缘技术》绝缘子的性能要求和材料绝缘子在电力系统中的作用：机械上相互连接，电气上相互绝缘高压绝缘子的分类：(1)绝缘子：用作导电体和接地体之间的绝缘和固定连接。

如隔离开关中用于固定触头的支柱绝缘子等。

(2)瓷套用作电器内绝缘的容器，并使内绝缘免遭周围环境因素的影响。

如电压互感器的瓷套等。

(3)套管：用作导电体穿过电器外壳、接地隔板或墙壁的绝缘部件。

如Xi’an Jiaotong University 《高电压绝缘技术》变压器绕组的出线套管等。

瓷套管以瓷作为主要绝缘，电容套管、充油套管则以瓷套作为外绝缘。

绝缘子的电气性能和机械性能有足够的电绝缘强度；能承受一定的机械负荷；能经受不利的环境和大气作用。

电气性能•干闪络电压：表面清洁、干燥的绝缘子的闪络电压。

是户内绝缘子的主要性能。

•湿闪络电压：表面洁净的绝缘子在淋雨时的闪络电压。

国标对人造雨水的规定：体积电阻率100±5Ω⋅m(20°C时)，雨1015mm/min滴细小均匀，降雨量为1.0-1.5mm/min，降雨方向与水平面近似为45°。

•污秽闪络电压表面脏污的绝缘子在受潮情况下的闪络电压。

目前常用爬电距离来衡量绝缘子在污秽和受潮条件下的绝缘能力。

Xi’an Jiaotong University 《高电压绝缘技术》机械性能•拉伸负荷：如悬挂输电线的绝缘子受重力和导线拉力的作用。

电气工程概论高电压与绝缘技术课件

高电压设备的绝缘检测与维护
01
02
பைடு நூலகம்
03
定期检测
按照规定的周期对高电压设备进行绝缘检测，及时发现并处理存在的隐患。
预防性维护
采取一系列预防措施，如保持设备清洁、定期更换绝缘材料等，以降低设备发生故障的风险。
应急处理
在设备出现故障时，采取紧急措施，如切断电源、释放残余电荷等，以保障人员和设备安全。
通过直接对设备施加高电压来检测设备的耐压水平，是常用的试验方法。需要使用高压电源、变压器、调压器等设备。
冲击试验
模拟雷电过电压等瞬态冲击过程，对设备进行耐压检测。需要使用冲击电压发生器、脉冲电流发生器等设备。
介质损耗角正切值试验
通过测量绝缘材料的介质损耗角正切值，评估其绝缘性能。需要使用高压电桥、介质损耗角测量仪等设备。
04
电力系统中的高电压与绝缘问题
电力系统中的过电压现象及其防护
过电压现象
过电压是指电力系统在特定条件下所出现的超过正常工作电压的异常电压升高现象。
过电压的分类
过电压防护措施
为防止过电压对电力系统的危害，应采取一系列防护措施，包括安装避雷器、限制操作过电压和改善设备绝缘等。
根据产生原因，过电压可分为雷电过电压、操作过电压和暂时过电压等。
对策
为减少对环境的负面影响，应采取一系列环保措施，如使用环保型绝缘材料、回收废弃物、减少能源消耗等。同时，应加强设备的维护和保养，防止油渍泄漏等污染物排放。
感谢观看
THANKS
绝缘检测的基本原理与技术
1 2 3
电场法利用电场测量技术，通过测量绝缘材料的电场分布，评估其绝缘性能。需要使用电场测量仪等设备。

高电压技术绝缘部分PPT课件

B
Ae T
=f(T) 或 R= f(T)
T
R
在测量电介质的电导或绝缘电阻时，必须
注意温度。
.
18
§1.3 电介质的损耗
一. 电介质损耗的基本概念 1. 在电场的作用下，电介质由于电导引起的损耗和有损极化（如偶极子极化、夹层极化等）引起的损耗，总称为电介质的损耗。 2. 等值电路： (1) 细化等效电路（从物理概念出发） R lk ——泄漏电阻，代表电导损耗。 C g ——介质真空和无损耗极化所形成的电容，代表介质的无损极化。 R p ——有损耗极化形成的等效电阻. 代表各种 C p ——有损耗极化形成的等效电容. 有损极化
.
37
§2.2 气隙的击穿特性
静态击穿电压U。——长时间作用在间隙上能使间隙击穿的最低电压。击穿时间tb——从开始加压的瞬时起到气隙完全击穿为止总的时间称为击穿时间。
tbt0ts tf
.
38
(1)升压时间t0——电压从零升到静态击穿电压U0所需的时间。
(2)统计时延ts——从电压达到U0的瞬时起到气隙中形成第一个有效电子为止的时间。
介质在电气设备中是作为绝缘材料使用的。
电介质的电气特性分别用以下几个参数来表示：即
➢ 介电常数εr——电介质的极化
➢ 电导率γ（或电阻率ρ）——电导 ➢ 介质损耗角正切tgδ——损耗 ➢ 击穿场强E ——抗电性能
.
6
§1.1 电介质的极化
一．极化的定义与作用：
1．极化：电介质在电场作用下发生的束缚电荷的弹性位移和极性分子的趋向位移的现象，叫极化。 2．作用：削弱外电场。
电子崩（α）过程
阴极表面二次发射 (γ过程）
正离子
图 2-1 低气压、短气隙情况下气体的放电过程

高电压技术课程标准

⾼电压技术课程标准《⾼电压技术》课程标准⼀、课程简介（⼀）课程性质⾼电压技术是电⽓⼯程及其⾃动化专业本科⽣的的⼀门专业限选课，是⼀门理论和实践紧密联系，培养学⽣从事电⼒系统设计、运⾏、电⽓设备安装、绝缘试验、检修、电⼒系统过电压保护等所需的⾼电压技术知识的专业课。

通过本课程的学习，既可以学到⾼压电⽅⾯的相关理论知识，⼜可以满⾜企业提出的把岗位技能融⼊课程体系的⼈才培养要求，使学⽣达到企业所需求的实⽤型⾼技能⼈才，拓宽学⽣视野及知识⾯，满⾜⽤⼈单位需求，从⽽全⾯促进学⽣的就业⼯作。

本课程在第六学期开设，其前导课程是《电⼒电⼦技术》、《电⽓控制与PLC》、《电⼒系统分析》等。

（⼆）课程任务本课程的任务是通过本课程的学习，使学⽣初步了解并掌握电⼒设备绝缘性能、试验⽅法和电⼒系统过电压及其防护等⽅⾯的基本知识，学会正确处理电⼒系统中过电压与绝缘这⼀对⽭盾，能够利⽤所学知识参与⼯程实践，解决实际问题。

⼆、课程⽬标和能⼒培养（⼀）总体⽬标通过⾼压电技术的学习，使学⽣掌握⾼压电技术的基本知识和基本技能，初步形成解决⽣产现场实际问题的应⽤能⼒；培养学⽣的思维能⼒和科学精神，培养学⽣学习与新技术的能⼒；提⾼学⽣的综合素质，培养创新意识。

拓宽学⽣视野及知识⾯，使学⽣具备成为实⽤型⾼技能⼈才的能⼒，从⽽满⾜⽤⼈单位需求，全⾯促进学⽣的就业⼯作。

（⼆）具体⽬标1.知识⽬标掌握⾼电压下⽓体、液体以及固体绝缘电介质的击穿特性；掌握绝缘电阻、吸收⽐的测量原理，接线、测量⽅法以及测量结果的分析判断；掌握泄露电流试验的原理，接线、微安表的保护、实验结果的分析判断；掌握⾼压西林电桥测量介质损失⾓正切的原理，消除⼲扰因素影响的措施，注意事项及分析判断的⽅法；了解局部放电测试原理；掌握交流耐压试验所⽤的仪器和设备，接线及试验⽅法；掌握直流耐压试验所⽤的仪器和设备，接线及试验⽅法；了解冲击耐压试验；掌握电⼒系统的过电压产⽣原因；了解电⼒系统的绝缘配合。

电气工程及其自动化专业导论-第5章高电压与绝缘技术

电工云母云母基复合绝缘材料绝缘性能良好。
具有较好的耐电晕性和耐热性，是电机绝缘用量最多的绝缘材料。
11 11
第5章高电压与绝缘技术
5.2 绝缘材料
5.2.2 有机绝缘材料
图5-6 线型低密度聚乙烯与交联聚乙烯电缆
世界首个500千伏交联聚乙烯海缆（2019.舟山）
交联聚乙烯是热塑性绝缘材料，高温下易融化，熔点较低。
硅橡胶有机外套避雷器
图5-14 硅橡胶绝缘子表面憎水性
图5-13 硅橡胶绝缘子
硅橡胶分子主链是化学性质稳定的Si-O键结构，良好耐热和耐大气老化性、耐臭氧
老化性等类似于无机物材料的特性。
具有高弹性、憎水性等有机高分子特点，广泛用于高压线路和变电站中。
17 17
第5章高电压与绝缘技术
5.2 绝缘材料
具有小尺寸效应﹑表面效应﹑量子尺寸效应﹑宏观量子
隧道效应和介电限域效应等基本特征。
纳米微粒和纳米固体呈现许多奇异的物理﹑化学性质。
香山科学会议
纳米绝缘材料纳米粒子与聚合物、纳米粒子之间形成界面效应压与绝缘技术
5.1 高电压与绝缘技术的主要内容
19世纪90年代，发生了著名的交流电（Nikola Tesla）与直流电（Thomas Edison）之战，使得两大电力巨头（General Electric Company & Westinghouse Electric Corporation）卷入了这场 “电流大战”。
通过控制分子链长短，得到不同塑性的聚乙烯绝缘材料。
具有良好的绝缘性，已应用500kV级电缆。
12 12
第5章高电压与绝缘技术
5.2 绝缘材料
5.2.2 有机绝缘材料

电气工程概论第五章高电压与绝缘技术ppt课件

研究重点： ①高压大容量发电机的环氧粉云母绝缘体系； ②中小型电机的F、H级绝缘系列； ③高压输电的六氟化硫气态介质； ④高性能绝缘油。
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电机为了可靠运行在带电部件和壳体之间需要用绝缘
材料加以隔绝，而绝缘材料的使用寿命与其材料本身的绝缘等级及使用温度有很大的关系。
电机的绝缘等级是依据所用国内绝缘材料的耐热等级划分的，分E、B、F、H级。允许温升是指电机的温度与周围环境温度相比升高的限度。
图5-11 高压试验变压器过电压的影响（5）工频输出电压高，可达到几百到几千KV
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二、高电压与绝缘技术的主要内容（续）
图5-12 数字式局部放电检测系统图5-13 通用型钳形表
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二、高电压与绝缘技术的主要内容（续）
电气设备诊断及在线监测
对电气设备进行试验和各种特性测量，了解其特征，评估设备状态，及时发现故障，称为电气设备诊断技术（Diagnostic Technique）
2、试验方法分为两类：非破坏性试验和破坏性试验。
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非破坏性试验：在较低电压下或其他不会损坏绝缘的方法来检测绝缘，判断绝缘状态，及时发现可能的劣化现象。
◦ 绝缘电阻测量——兆欧表； ◦ 直流泄漏电流测量； ◦ 介质损失（损耗）角测量——西林电桥； ◦ 局部放电测量。
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绝缘电阻
绝缘电阻是一切电介质和绝缘结构的绝缘状态最基本的综合性特性参数。由于电气设备中大多采用组合绝缘和层式结构，故在直流电压下均会有明显的吸收现象，使外电路中出现一个随时间而衰减的吸收电流。
电容量根据分压比和低压仪表的量程确定。
分压器的分压比是常数，即不应随被测电压的波形、频率、幅值、周围大气条件、安装地点的变化而改变。此外，分压器的接入应不影响电压波形和幅值。